本發(fā)明涉及鹽水脫硝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種膜法脫硝工藝。
背景技術(shù)：
鹽水中硫酸根的富集會(huì)給離子膜制堿帶來(lái)諸多負(fù)面影響，因而在鹽水精制過(guò)程中需要脫除硫酸根(脫硝)。鹽水脫硝的方法主要有化學(xué)沉淀法、離子交換法和膜法。目前，國(guó)內(nèi)使用較為廣泛的是氯化鋇化學(xué)沉淀法，該方法利用鋇離子沉淀硫酸根離子，具有脫硝效果好的特點(diǎn)，但是氯化鋇有毒，運(yùn)行成本高，且鋇離子超標(biāo)會(huì)降低離子膜電解中的電流效率、易與氫氧化鈉反應(yīng)生成沉淀從而影響離子膜的壽命。
膜法是目前較為先進(jìn)的方法，脫硝原理在于膜的Donnan效應(yīng)，膜對(duì)鹽的截留效果取決于離子與膜之間的靜電作用。具體而言，用于淡鹽水脫硝的膜對(duì)二價(jià)硫酸根離子具有很高而且比較穩(wěn)定的截留率，而對(duì)一價(jià)氯離子則有較高的透過(guò)率。膜法是一種物理過(guò)程，不影響鹽水水質(zhì)、不產(chǎn)生二次污染物、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低，已得到了越來(lái)越多的推廣和應(yīng)用。膜法脫硝工藝主要由預(yù)處理、膜分離、后處理三個(gè)單元組成，其中預(yù)處理和膜分離單元相對(duì)較為成熟，而后處理單元目前常規(guī)的方法是冷凍結(jié)晶法，但該方法存在著能耗高、冷卻設(shè)備容易被晶體堵塞等問(wèn)題，難以到達(dá)理想的運(yùn)行效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種膜法脫硝工藝。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
一種膜法脫硝工藝，包括以下步驟：
1)預(yù)處理：將經(jīng)電解脫氯處理后的淡鹽水和精制鹽水混合，向混合鹽水中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH至5-7，再加入亞硝酸鈉去除殘余的游離氯，經(jīng)板框換熱器降溫，用泵將其輸送至活性炭過(guò)濾器、保安過(guò)濾器，使混合鹽水達(dá)到膜分離裝置對(duì)進(jìn)料鹽水的要求；
2)膜法除硝：將步驟1)預(yù)處理后的混合鹽水經(jīng)高壓泵輸送到納濾膜分離裝置中，循環(huán)運(yùn)行3-5min后進(jìn)行膜分離，膜分離的透過(guò)液經(jīng)換熱后進(jìn)入濾液池，回收至化鹽系統(tǒng)，濃縮液進(jìn)入結(jié)晶槽；
3)結(jié)晶：將結(jié)晶槽中的濃縮液轉(zhuǎn)移至密閉容器中加熱至沸騰，向其中加入少量的硫酸鈣作為晶種，攪拌均勻，再加入NaOH和CaCl2溶液，低速攪拌3-4h，保溫2-3h，實(shí)現(xiàn)CaSO4晶體的形成及長(zhǎng)大，經(jīng)換熱器降溫后用泵送至旋液分離器進(jìn)行固液分離，溢流母液通過(guò)管道送至濾液池中，回收至化鹽系統(tǒng)，固體經(jīng)干燥后即為CaSO4·2H2O晶體。
優(yōu)選地，所述步驟1)中經(jīng)電解脫氯處理后的淡鹽水中NaCl含量為200-210g/L，精制鹽水中NaCl的含量為310-320g/L，將其按照3-4：1質(zhì)量比混合。
優(yōu)選地，所述步驟1)中經(jīng)板框換熱器降溫至30-40℃。
優(yōu)選地，所述步驟2)中納濾膜分離裝置中納濾膜材質(zhì)為聚醚砜系列。
優(yōu)選地，所述步驟2)中濃縮液中NaSO42-的濃度為50-60g/L。
本發(fā)明有益效果：本發(fā)明將部分電解脫氯處理后的淡鹽水和精制鹽水混合，降低了精制工序中化學(xué)品材料的消耗，采用納濾膜濃縮鹽水中硫酸鈉的含量，后期再向其中加入鈣液及硫酸鈣晶種，獲得硫酸鈣晶體，增加了產(chǎn)品附加值，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，且整個(gè)工藝簡(jiǎn)單，能耗低。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1：
一種膜法脫硝工藝，包括以下步驟：
1)預(yù)處理：將經(jīng)電解脫氯處理后的NaCl的含量為200g/L的淡鹽水和NaCl的含量為310g/L的精制鹽水按照3：1的質(zhì)量比混合，向混合鹽水中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH至6，再加入亞硝酸鈉去除殘余的游離氯，經(jīng)板框換熱器降溫至35℃，用泵將其輸送至活性炭過(guò)濾器、保安過(guò)濾器，使混合鹽水達(dá)到膜分離裝置對(duì)進(jìn)料鹽水的要求；
2)膜法除硝：將步驟1)預(yù)處理后的混合鹽水經(jīng)高壓泵輸送到納濾膜材質(zhì)為聚醚砜系列的納濾膜分離裝置中，循環(huán)運(yùn)行4min后進(jìn)行膜分離，膜分離的透過(guò)液經(jīng)換熱后進(jìn)入濾液池，回收至化鹽系統(tǒng)，濃縮液進(jìn)入結(jié)晶槽，其中濃縮液中NaSO42-的濃度為55g/L；
3)結(jié)晶：將結(jié)晶槽中的濃縮液轉(zhuǎn)移至密閉容器中加熱至沸騰，向其中加入少量的硫酸鈣作為晶種，攪拌均勻，再加入NaOH和CaCl2溶液，低速攪拌3.5h，保溫3h，實(shí)現(xiàn)CaSO4晶體的形成及長(zhǎng)大，經(jīng)換熱器降溫后用泵送至旋液分離器進(jìn)行固液分離，溢流母液通過(guò)管道送至濾液池中，回收至化鹽系統(tǒng)，固體經(jīng)干燥后即為CaSO4·2H2O晶體。
實(shí)施例2：
一種膜法脫硝工藝，包括以下步驟：
1)預(yù)處理：將經(jīng)電解脫氯處理后的NaCl的含量為210g/L的淡鹽水和NaCl的含量為320g/L的精制鹽水按照3：1的質(zhì)量比混合，向混合鹽水中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH至7，再加入亞硝酸鈉去除殘余的游離氯，經(jīng)板框換熱器降溫至35℃，用泵將其輸送至活性炭過(guò)濾器、保安過(guò)濾器，使混合鹽水達(dá)到膜分離裝置對(duì)進(jìn)料鹽水的要求；
2)膜法除硝：將步驟1)預(yù)處理后的混合鹽水經(jīng)高壓泵輸送到納濾膜材質(zhì)為聚醚砜系列的納濾膜分離裝置中，循環(huán)運(yùn)行5min后進(jìn)行膜分離，膜分離的透過(guò)液經(jīng)換熱后進(jìn)入濾液池，回收至化鹽系統(tǒng)，濃縮液進(jìn)入結(jié)晶槽，其中濃縮液中NaSO42-的濃度為60g/L；
3)結(jié)晶：將結(jié)晶槽中的濃縮液轉(zhuǎn)移至密閉容器中加熱至沸騰，向其中加入少量的硫酸鈣作為晶種，攪拌均勻，再加入NaOH和CaCl2溶液，低速攪拌3h，保溫2.5h，實(shí)現(xiàn)CaSO4晶體的形成及長(zhǎng)大，經(jīng)換熱器降溫后用泵送至旋液分離器進(jìn)行固液分離，溢流母液通過(guò)管道送至濾液池中，回收至化鹽系統(tǒng)，固體經(jīng)干燥后即為CaSO4·2H2O晶體。
實(shí)施例3：
一種膜法脫硝工藝，包括以下步驟：
1)預(yù)處理：將經(jīng)電解脫氯處理后的NaCl的含量為210g/L的淡鹽水和NaCl的含量為310g/L的精制鹽水按照4：1的質(zhì)量比混合，向混合鹽水中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH至5，再加入亞硝酸鈉去除殘余的游離氯，經(jīng)板框換熱器降溫至30℃，用泵將其輸送至活性炭過(guò)濾器、保安過(guò)濾器，使混合鹽水達(dá)到膜分離裝置對(duì)進(jìn)料鹽水的要求；
2)膜法除硝：將步驟1)預(yù)處理后的混合鹽水經(jīng)高壓泵輸送到納濾膜材質(zhì)為聚醚砜系列的納濾膜分離裝置中，循環(huán)運(yùn)行5min后進(jìn)行膜分離，膜分離的透過(guò)液經(jīng)換熱后進(jìn)入濾液池，回收至化鹽系統(tǒng)，濃縮液進(jìn)入結(jié)晶槽，其中濃縮液中NaSO42-的濃度為50g/L；
3)結(jié)晶：將結(jié)晶槽中的濃縮液轉(zhuǎn)移至密閉容器中加熱至沸騰，向其中加入少量的硫酸鈣作為晶種，攪拌均勻，再加入NaOH和CaCl2溶液，低速攪拌3h，保溫3h，實(shí)現(xiàn)CaSO4晶體的形成及長(zhǎng)大，經(jīng)換熱器降溫后用泵送至旋液分離器進(jìn)行固液分離，溢流母液通過(guò)管道送至濾液池中，回收至化鹽系統(tǒng)，固體經(jīng)干燥后即為CaSO4·2H2O晶體。
實(shí)施例4：
一種膜法脫硝工藝，包括以下步驟：
1)預(yù)處理：將經(jīng)電解脫氯處理后的NaCl的含量為205g/L的淡鹽水和NaCl的含量為315g/L的精制鹽水按照4：1的質(zhì)量比混合，向混合鹽水中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH至6.5，再加入亞硝酸鈉去除殘余的游離氯，經(jīng)板框換熱器降溫至40℃，用泵將其輸送至活性炭過(guò)濾器、保安過(guò)濾器，使混合鹽水達(dá)到膜分離裝置對(duì)進(jìn)料鹽水的要求；
2)膜法除硝：將步驟1)預(yù)處理后的混合鹽水經(jīng)高壓泵輸送到納濾膜材質(zhì)為聚醚砜系列的納濾膜分離裝置中，循環(huán)運(yùn)行3min后進(jìn)行膜分離，膜分離的透過(guò)液經(jīng)換熱后進(jìn)入濾液池，回收至化鹽系統(tǒng)，濃縮液進(jìn)入結(jié)晶槽，其中濃縮液中NaSO42-的濃度為60g/L；
3)結(jié)晶：將結(jié)晶槽中的濃縮液轉(zhuǎn)移至密閉容器中加熱至沸騰，向其中加入少量的硫酸鈣作為晶種，攪拌均勻，再加入NaOH和CaCl2溶液，低速攪拌4h，保溫2h，實(shí)現(xiàn)CaSO4晶體的形成及長(zhǎng)大，經(jīng)換熱器降溫后用泵送至旋液分離器進(jìn)行固液分離，溢流母液通過(guò)管道送至濾液池中，回收至化鹽系統(tǒng)，固體經(jīng)干燥后即為CaSO4·2H2O晶體。
實(shí)施例5：
一種膜法脫硝工藝，包括以下步驟：
1)預(yù)處理：將經(jīng)電解脫氯處理后的NaCl的含量為210g/L的淡鹽水和NaCl的含量為310g/L的精制鹽水按照3：1的質(zhì)量比混合，向混合鹽水中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH至5，再加入亞硝酸鈉去除殘余的游離氯，經(jīng)板框換熱器降溫至35℃，用泵將其輸送至活性炭過(guò)濾器、保安過(guò)濾器，使混合鹽水達(dá)到膜分離裝置對(duì)進(jìn)料鹽水的要求；
2)膜法除硝：將步驟1)預(yù)處理后的混合鹽水經(jīng)高壓泵輸送到納濾膜材質(zhì)為聚醚砜系列的納濾膜分離裝置中，循環(huán)運(yùn)行4min后進(jìn)行膜分離，膜分離的透過(guò)液經(jīng)換熱后進(jìn)入濾液池，回收至化鹽系統(tǒng)，濃縮液進(jìn)入結(jié)晶槽，其中濃縮液中NaSO42-的濃度為58g/L；
3)結(jié)晶：將結(jié)晶槽中的濃縮液轉(zhuǎn)移至密閉容器中加熱至沸騰，向其中加入少量的硫酸鈣作為晶種，攪拌均勻，再加入NaOH和CaCl2溶液，低速攪拌3h，保溫3h，實(shí)現(xiàn)CaSO4晶體的形成及長(zhǎng)大，經(jīng)換熱器降溫后用泵送至旋液分離器進(jìn)行固液分離，溢流母液通過(guò)管道送至濾液池中，回收至化鹽系統(tǒng)，固體經(jīng)干燥后即為CaSO4·2H2O晶體。
以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。